郝志強
(山西二建集團有限公司,山西 太原 030013)
裝配式混凝土結構是以預制構件為主要構件,通過標準化設計、工廠化生產,運輸至施工現場,經裝配、連接而成的。
轉變之前粗放的現場施工作業,將組成建筑的若干構件變成在工廠定型模具或臺車生產線上進行生產,混凝土澆筑由原來傳統的現場濕作業轉換為工廠的集中流水作業,具有構件尺寸精度要求高、質量高、施工速度快等特點且不受氣候影響。
傳統的現澆住宅需要現場的多個作業面立體交叉,建筑工人集中于施工現場,而裝配式建筑的建造方式為大型機械配合構件物流運輸,最終將各個構件與后澆混凝土連接成整體?,F場作業大大減少形成施工速度快、安全、質量有保障且裝飾與主體可同步施工。
裝配式建筑施工現場作業面操作工人減少,與傳統建造方式相比可減少65%,工人的露天作業環境轉變為工廠集中作業,施工安全條件大幅改善,并培養具備精湛技術的工業化建筑操作人才。
預制裝配式現場施工以吊裝為主,節省了大量的模板、支撐、二次結構及現場濕作業。減少原材料的浪費,噪聲粉塵和建筑垃圾等污染大幅減少。體現了裝配式建筑的“兩提兩減”,最大化實現了綠色施工,真正達到了五節一環保。
以山西省某項目為例,項目總建筑面積10 余萬平米,由4 棟單體住宅組成。結構形式為裝配整體式剪力墻結構,抗震設防烈度為Ⅷ度,裝配率為67.4%。地下2 層為傳統結構做法,地上1~4 層豎向為現澆,水平為預制構件。從5 層開始豎向、水平均為預制,豎向墻體連接采用半灌漿套筒連接。
2018 年10 月22 日,山西省住房和城鄉建設廳印發了《進一步加快推動裝配式建筑發展的實施方案(2018-2020)》,2018 年10 月1 日太原市人民政府辦公廳印發了《太原市加快推動裝配式建筑發展實施方案的通知》(并政辦發[2017]98 號),為裝配式建筑發展提供指導性意見。目前該項目各項工作已基本步入正軌,但是依然存在如下制約因素:
雖然各級政府已經下發了鼓勵裝配式發展的相關文件和規劃,但距離落到實處還有一定差距。目前,受道路限行影響,構件運輸車輛白天不能上路、只能在晚上進行運輸。一方面,車輛運輸效率的降低嚴重影響現場的流水施工組織、降低了施工現場的生產效率;另一方面,晚上吊裝作業的增加間接加大了安全事故的爆發概率;最后,施工效率的降低也影響了社會各界對裝配式的接受程度,阻礙了裝配式建筑諸多優點的顯現。
與傳統建筑相比,裝配式建筑最大的優點之一是對環境影響小、利于環境保護。當前的環保預警停工的約束,僅對地鐵和省市重點工程有特殊照顧,未涵蓋裝配式建筑。如政策傾斜增加涵蓋裝配式建筑,將更有利于先進環保水平的技術的推行。
裝配式建筑的推動發展依賴于技術體系的完善,扎實的技術體系能解決現場施工的問題,許多企業的施工技術尚不具備,先行施工,在施工中會遇到很多未充分考慮的問題導致停工整改,使得在產能擴大方面存在極大的局限性,不能滿足住宅產業化的需求。
3.2.1 深化設計方面
深化設計的主要目的就是結合現場施工和構件生產的情況,整合協調土建、安裝專業的圖紙信息,盡量減少施工過程中可能出現的設計變更。首先要充分考慮施工方案、機械設備選型、構件生產、存放、運輸和吊裝及作業面的開展等多方面的因素。其次要考慮預制率,不僅要滿足政府政策的要求,還要以最優預制率為標準對構件進行設計拆分。裝配式建筑深化設計應遵循標準化、模數化、可操作性,合理設計預制構件墻體和現澆墻體之間的連接構造形式,盡可能的降低施工難度,保證正常施工。
3.2.2 質量方面
每個項目的構件具有獨特的定制型,這造成了通用性不強的問題,未形成模數化設計大部分項目需要重新開模定制,可重復利用率低有待改進。構件生產過程中質量需嚴格把控,后期形成構件質量對裝配安裝施工影響較大,如在構件收面、預留預埋尺寸精準、粗糙面需進一步加強。同時應根據構件的受力特點制定有效的運輸與堆放方案
3.2.3 設計標準化程度低
目前我省裝配式的發展推動較為緩慢且主要集中在商品住房上,需滿足住房者的需求進行多樣化的戶型設計。構件模具的通用性較差,沒有形成統一的標準化構件生產體系,裝配式建筑設計的重要原則為“少規格,多組合”,通過減少構件的規格種類從而提高構件模具的重復使用率,有利于構件的生產制造與施工,可大幅度提高施工效率和人工效率,降低工程造價。
3.2.4 配套材料生產供應鏈不滿足發展需求
裝配式建筑的生產和施工過程中應用的輔助材料,如連接件、灌漿套筒、保溫材料、預埋件、墊片、坐漿料、灌漿料、密封膠等。大部分輔助材料存在供應不足的情況,部分材料需要從省外進行采購購買,對產業化生產體系的實施具有一定的影響。
3.2.5 管理技術不完善
裝配式管理體系不完善,傳統作業管理人員不能滿足裝配式施工實際需求。質量驗收方面配套的規范、標準圖集體系仍缺失,裝配式的質量檢查,驗收和管理依舊延用現澆結構。對套筒灌漿連接缺乏完善的檢查手段,對灌漿密實度缺乏必要的保證措施和檢查方法。
山西省現在的裝配式建筑設計的標準化程度不滿足要求,具備投產的構件生產企業較少缺乏市場競爭性,報價沒有統一的市場標準。
預制構件的價格不確定性較大,除人工費、材料費和模板攤銷費之外還有財務費用及稅金,構件運輸因為受到限制,運輸時間集中,現場連續作業會受到影響,出現人員窩工的現象,工期的延誤必然會導致大型機械費用的增加,使得項目的經濟成本增加。
與傳統建筑相比,裝配式建筑具有諸多優點,但同時對工程前期的策劃、深化及設計的參與深度提出了更高要求。要求在開工初期即對工程實施有一個整體的規劃,圖紙深化設計時應深入考慮各工序施工需求;同時,在實施中發生變更、工序調整等時響應要及時、高效。因此,發承包模式中的EPC 模式尤其適用于裝配式建筑,需政府主管部門在政策層面加大引導。
裝配式建筑對勞務市場的需求與傳統建筑有區別,對勞務工人的素質和技能提出了更高更新的要求,農民工學歷低、接受新事物慢、更注重眼前所得利益導致勞務工人分包單價過高等缺陷,不利于裝配式建筑的發展。我省尚無裝配式(吊裝、灌漿)建筑專業隊伍,目前依賴于引進發達省份的勞務人員,人員一旦出現流失會極大地影響現場施工。單純依靠企業培養工人,如果后續項目較少,工人的利用無法得到延續;如果后續項目較多,已培養工人的數量無法滿足新開工項目的需求;同時,裝配式勞務隊伍資質的確定、培訓和持證的實施也不是企業層面可以完成的工作。
建筑裝配式混凝土結構是非常有發展前景的產品,市場廣闊,競爭也非常激烈。為保證建筑裝配式混凝土結構的可持續健康發展,裝配式混凝土結構的標準化管理與產業化應做到同步推進、大力推進;推進這項工作要靠市場和企業去主動出力,自愿出力,從企業的立足點出發,尤為重要的是解決好政策以外的技術性問題,以強有力的技術標準化為后盾,大力推動產業化的實施和進步。